(全国1卷)2021届高三物理下学期“顶尖计划”5月第三次考试试题

1、（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題1 / 1S1（全国1卷）2021届高三物理下学期“顶尖计划”5月第三次考试试题考生注意:1答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题 卡上。写在本试卷上无效。3考试结来后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1 Li 7 C12 O 16 S32 C135.5只有一项符合题目要求，第 1921 题有

2、多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对 但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.下列铀核反应的有关说法中正确的是（）A.芽U的半衰期约为45亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短B.原子核经过一次a衰变和两次0衰变后，核内中子数减少2个C.謬U发生衰变时同时释放出a粒了和0粒了D.核受到一个快中子的轰击时，裂变为两个中等质量的原子核，其比结合能变大2.已知嫦娥五号轨道器和返回器组合体在环月轨道上运行的速度为y,运行周期为7,二、选择!1!个选项（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題2 / 1S13.一质量为0. 5kg的小球从倾角为30。

3、的斜面顶端以大小为的水平初速度抛出后开引力常量G则可以计算出（A.月球的半径为工月球的质C.月球的D.月17TV（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题3 / 182始做曲线运动，当小球落到斜面上时，速率恰好也为咲 小球除受到重力以外，还受到一个恒定外力，此恒定外力的最小值为（g取10m/s-）（）A. 5NB.芈NC. 2.5ND.討N4.把一重物自足够高的地方由静止释放，取地面为重力势能零点，其下落过程中的机 械能F随位移/的关系如图所示，则下列描述重物下落过程的重力势能乞、动能瓦、 速度V、加速度耳随位移的变化关系中图像可能正确的是（）E-OA5.如图

4、所示是等量的界种电荷+0、-。在空间产生电场的等势线分布示意图，相邻的等势线间电势差均为2V,空间的点、b、c连线与两电荷的连线平行，且ab = bco一个带负电的点电荷仅在电场力的作用下运动，经过3点时的动能为10eV,速度方向平行于两电荷的连线，点电荷过方所在等势线的动能为6eV,且最终能到达c所在等势线，取 无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是（）A.D.（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题4 / 182A.0、C两点的电势相等B.弘 Q 两点的电场强度相同C点电荷在电场中运动一定能通过c点D.点电荷运动到c点所在的等势线时具有的电势能为4eV6

5、.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,两灯泡的电阻分別为RJA= 100Q.R/2= 10Q,ab两端电压的瞬时值表达式为u= 220/2 sin 1 OOr（V）,电流表为理想电表。下列说法正确的是（）时刻丿F动电机使传送带以某一加速度启动， 当传送带的速度增加到u=2m/s时即匀速 运行。已知物块和传送带间的动摩擦因数为0.25,可以认为最人静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10曲。则下列说法正确的是（）A.灯泡L,两端的电压为22VB.电流表C.灯泡LD.灯泡Lj消耗的功率为44W7.如其左端有一质量匸1kg的物块，系统静止。（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划”

6、5 月第三次考试试题5 / 182若传物块和传送带间不会发生相对滑动B.若传送带以4.01U/L的加速度启动, 物块在传送带上留下的划痕长为0.8mC.若传物块和传送带间因摩擦产生的热为2JA.（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题6 / 182D.无论传送带以多人的加速度启动，物块和传送带间因摩擦产生的热不超过2J8.如图所示，MN、P0是间距厶=lm.足够长的水平固定平行金属导轨（电阻不计，摩擦不计），导轨左端连接有定值电阻斤和理想电流表A。电阻值0.2G、质量/n =1kg的 均匀直金属杆垂直放在两导轨左端。轨道所在的空间有方向垂直纸面向下、磁感应

7、强度人小B = 0.5T的匀强磁场。现对金属杆施加人小F = 0.5v+2（卩是金属杆的速度）的大。则下列说法正确的是（）B.导轨左端电阻斤的值为0.5GD. 0.5s内通过电流表的电量为0.25C三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都 必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 129 分。9.实验小组做探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系的实验，如图（1）关于该实验以下说法正确的是_ 。A.安装实验器材时，要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行B.平衡摩擦力时要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带， 撤去砂桶，

8、 轻推小车， 再 接水平此过XX XXxxXxXXX XA.金属杆向右M aP bRx带（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题7 / 182通打点计时器的电源，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保证砂和砂桶的总质量刃远小于小车的总质量MD.准确地平衡摩擦力后，实验过程中读出拉力传感器的示数为小车受到的合外力（2）如图2是实验中选择的一条合适的纸带 （纸带上相邻的两个计数点之间还有4个 计时点没有画出） ， 相关的测量数据已标在纸带上， 已知打点计时器的打点频率为50Hz,则小车的加速度。二_IB/S2o（3）保持小车的质

9、量不变， 改变砂桶中砂的质量， 记录多组传感器的读数尸和对应纸 带的加速度占的数值，并根据这些数据，绘制出如图3所示的。-尸图像，分析此图像 不过原点原因可能是_ ,实验小组仔细分析图像，得出了实验用小车的质量为_kg。10.为测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组的同学从实验室借来如下器材： 电流表A:量程为0.6A,内阻约为O.5G；毫安表G;量程2mA,内阻等于80G；电阻片：阻值为1-5Q;电阻鸟：阻值为9200；电阻仏：阻值为19800；滑动变阻器最大阻值约为100,额定电流为2.0A；滑动变阻器凡：最大阻值约为100G,额定电流为1.5 A ；(全国 1 卷)2021 届高三物理下

10、学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題8 / 186开关S和导线若干。根据实验器材，实验小组设计连接的实物电路如图1所示，则(1)_根据实物电路可知，该实验小组实验时滑动变阻器选择_,保护电阻凡选择_ ,定值电阻斤选择_。(2)_移动滑动变阻器的滑片，测量多组电流表A的示数人和毫安表G的示数厶，绘制 出如图2的图线，则该实验小组测量电源的电动势为_V,内阻为_ G。11.如图所示， 在平面直角坐标系xQx的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场， 电场 强度为层在第三、 四象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场。 人量的质量为刃、 电荷量 为Q、带正电的粒子(不计重力与粒子间的相互作用)从y轴正半轴上不

11、同位置以不同 速率沿X轴正方向射入第一象限，这些粒子经电场偏转后全部从X轴上的P点进入磁 场。已知磁感应强度B =厝OP间的距离为d,求：(1)粒了经过戸点时的最小速度以及该粒了在y轴上射入电场时对应的纵坐标。(2)以最小的速率进入磁场的粒子再次经过x轴的横坐标。图1（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题9 / 18212.如图所示，物块A和长度厶=L8m的木板C静置在粗糙水平面上，物块A到木板C左端的距离为在木板的右端放置有物块B。现用大小为尸=3.5N的水平恒力由 静止开始向右推动物块A, A与C碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知A、C的质量均 为M=

12、 0.5kg,B的质量为7 = O.25kg,A与水平面间动摩擦因数“=0.4, B与C之间和C与地面之间的动摩擦因数均为山=0.25, A、B均可看作质点，重力加速度g取lOm/r,求：（1）物块A和木板C第一次碰撞前瞬间A的速度大小和碰撞后C的速度大小;（2）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞的时间；（3）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞前系统产生 热量。（二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题.2 道生物题中每 科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。物理选修 3-3 （15 分）13.下列关于固体、液体、气体的说法正确的是（）A

13、.固体可以分为晶体和非晶体两类，在合适的条件下，晶体和非晶体可以相互转化A77777777771T77777777777777- X。- 777777777Tt777777777 （全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题10 / 182B.空气屮水蒸气的压强越接近相同温度下的饱和汽压，人们感觉空气越干爽（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题11 / 182C.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程屮，内能一定增加D.气体的压强是由于大量的气体分子频繁碰撞器壁产生的E.对一定质量的理想气体，可以采取热传递的方式改变其温度而压

14、强和体积却不变14.如图所示，竖直放置的形细玻璃管两端开口，粗细均匀，左端玻璃管上安装有阀门乩现关闭阀门攵，分别向左右管内注水银，在阀门的下方封闭了一段Z形的气柱（可以看做理想气体），各部分长度尺寸均在图中标示。已知环境温度为27弋，大气压Po = 76cniHg ,求：（1）若缓慢地给气体加热，当温度升高到137。：时，右管内水银面的高度是多少；（2）若保持（1）问屮的温度不变，打开阀门，稳定后左右两管内水银面的高度差是 多少。物理选修 3-4 （15 分）15.如图1所示为一列简谐横波在心0时刻 完整波形图，图2为介质中的某一质点P的振动图像，根据波动图像和质点的振动图像，以下说法正确的是

15、（）（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题12 / 182B.这列波的波速是12m/sC.质点P平衡位置的坐标为,=-24mD.从心0时刻开始，经过6.5s质点P恰好处在波峰E.当坐标原点处质点处在波谷时，质点P恰好处在波峰16.如图所示为一个半径为斤的半圆柱形玻璃砖的截面示意图，点光源自玻璃砖的下 边缘上的*点发出两束频率相同的单色光依以其屮&光线从圆柱面上距离底面迺的2尸点射出，且出射光线恰好与玻璃砖的底面平行。方光线恰好在圆柱面上的0点发生全发射。求：（1）该玻璃砖的折射率広（2） 0点到玻璃砖底面的距离力。“顶尖计划” 2021 届高中毕业

16、班第三次考试理科综合物理答案版考生注意：1 答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题 卡上。写（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题13 / 182在本试卷上无效。（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题14 / 18103考试结来后，将本试卷和答题卡一并交回。只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选

17、对 但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.下列铀核反应的有关说法中正确的是（）A./U的半衰期约为45亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短B.誥U原子核经过一次Q衰变和两次0衰变后，核内中子数减少2个C.发生衰变时同时释放出a粒子和0粒了D.扩U核受到一个快中子的轰击时，裂变为两个中等质量的原子核，其比结合能变大【答案】D2.已知嫦娥五号轨道器和返回器组合体在坏月轨道上运行的速度为匕运行周期为7；引力常量G则可以计算出（)A.月球的半径为耸B.月球的质量为C.月球的平均密度为莘G广D.月球表面的重力加速度为岁【答案】B3.一质量为0.5kg的小球从倾角为30。 的斜面顶端以大小

18、为的水平初速度抛出后开 始做曲线运动，当小球落到斜面上时，速率恰好也为咲 小球除受到重力以外，还受 到一个恒定外力，此恒定外力的最小值为（g取10m/s2）（）可能用到L17C12 O 16S32 C135.5二、选择!1!个选项（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題15 / 1SUA. 5NB.羊NC. 2.5ND.冷N【答案】C4.把一重物自足够高的地方由静止释放，取地面为重力势能零点，其下落过程中的机械能F随位移/的关系如图所示，则下列描述重物下落过程的重力势能乞、动能件、速度人加速度&随位移*的变化关系中图像可能正确的是（）5.如图所示足等

19、量的异种电荷十0、-0在空间产生电场的等势线分布示意图，相邻的等 势线间电势差均为2V,空间的点、b、【答（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題16 / 1SUc连线与两电荷的连线平行，且ab = bco一个带 负电的点电荷仅在电场力的作用下运动，经过&点时的动能为10eV,速度方向平行于 两电荷的连线，点电荷过方所在等势线的动能为6eV,且最终能到达c所在等势线，取 无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是（）A.c两点B.c两点（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题17 / 1812C.点电荷在电场中运动一定

20、能通过c点D.点电荷运动到c点所在的等势线时具有的 电势能为4eV【答案】D6.如图所示，理想变压器原、副线圈 匝数比为10:1,两灯泡的电阻分別为=1000,=100,两端电压的瞬时值表达式为1/= 2202 sinlOO（V）,电流表为理想电 表。下列说法正确的是（）A.灯泡D两端的电压为22VB.电流表示数为2AC.灯泡 J 消耗的功率为4WD.灯泡L,消耗的功率为44W【答案】BC7.如图所示是长L= 6m的水平传送带，其左端有一质量加kg的物块，系统静止。某 时刻开动电机使传送带以某加速度启动，当传送带的速度增加到u=2m/s时即匀速 运行。已知物块和传送带间的动摩擦因数为0. 25

21、,可以认为最大静摩擦力等于滑动縻 擦力，g取10航。则下列说法正确的是（）A.若传送带以2.0m/s2的加速度启动，物块和传送带间不会发生相对滑动B.若传送带以4.0m/s:的加速度启动，物块在传送带上留下的划痕长为0.8mC.若传送带以4.0m/s2的加速度启动，物块和传送带间因摩擦产生的热为2JD.无论传送带以多人的加速度启动，物块和传送带间因摩擦产生的热不超过2J【答案】AD（全国 1 卷）2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题18 / 18138.如图所示，MN、P0是间距厶=lm.足够长的水平固定平行金属导轨（电阻不计，摩（全国 1 卷）2021 届高三物理下学

22、期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题19 / 1813擦不计） ， 导轨左端连接有定值电阻斤和理想电流表A。 电阻值r= 0.2Q.质量 匸lkg的 均匀直金属杆垂直放在两导轨左端。轨道所在的空间有方向垂直纸面向下、磁感应 强度大小B = 0.5T的匀强磁场。现对金属杆施加大小F = 0.5V+2（y是金属杆的速度）的 水平外力，使金属杆由静止开始向右运动，此过程中通过电流表的电流随时间均匀增大。则下列说法正确的是（）【答案】AD三.非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都 必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 129 分。

23、9.实验小组做探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系的实验，如图（1）关于该实验以下说法正确的是_OA.安装实验器材时，要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行B.平衡摩擦力时要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂桶，轻推小车，再X X X Xx xx x-X X X XX X X XX X X XA.金B.导轨左端电阻水的值为0 50C.o.5s内导D. 0.5s内通过电流表的电量为0.25C(全国 1 卷)2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试題20 / 1814接通打点计时器的电源，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保

24、证砂和砂桶的总质量刃远小于小车的总质量MD.准确地平衡摩擦力后，实验过程中读出拉力传感器的示数为小车受到的合外力(2)_如图2是实验中选择的一条合适的纸带(纸带上相邻的两个计数点Z间还有4个 计时点没有画出)，相关的测量数据已标在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50Hz,则小车的加速度m/s2o(3)_保持小车的质量不变，改变砂桶屮砂的质量，记录多组传感器的读数F和对应纸 带的加速度&的数值，并根据这些数据，绘制出如图3所示的a-F图像，分析此图像 不过原点原因可能是,实验小组仔细分析图像，得出了实验用小车的质量为_ 陀。【答案】(1). A (2). 0. 75(3).没有平衡摩擦

25、力或者平衡摩擦力时木板倾角太小(4). 1.010.为测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组的同学从实验室借来如下器材：电流表A:量程为0.6A,内阻约为O.5Q；毫安表G;量程2mA ,内阻等丁-80G；电阻阻值为15Q；电阻人：阻值为920Q；电阻阻值为1980%(全国 1 卷)2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题21 / 1815滑动变阻器出：最犬阻值约为10Q,额定电流为2.0A；(全国 1 卷)2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题22 / 1815滑动变阻器R最人阻值约为100Q,额定电流为1.5A；开关S和导线若干。根据实验器材，实验

26、小组设计连接的实物电路如图1所示，则(1)根据实物电路可知，该实验小组实验时滑动变阻器选择_ ，保护电阻凡选择_ ,定值电阻斤选择_o(2)移动滑动变阻器的滑片，测量多组电流表A的示数人和毫安表G的示数厶，绘制出如图2的图线，则该实验小组测量电源的电动势为_V,内阻为_fio【答案】 仃).&(2). %(3).巴(4). 1.48 ( 1-47-1.49 )(5).0. 46 ( 0.44-0.48 )11.如图所示，在平面直角坐标系Qy的第一彖限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场 强度为在第三、四象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场。大量的质量为刃、电荷量 为7带正电的粒子(不计重力与粒

27、子间的相互作用)从y轴正半轴上不同位置以不同 速率沿x轴正方向射入第一象限，这些粒子经电场偏转后全部从x轴上的尸点进入磁 场。已知磁感应强度B =厝OP间的距离为d,求：(1)粒子经过P点时的最小速度以及该粒子在y轴上射入电场时对应的纵坐标。(全国 1 卷)2021 届高三物理下学期“顶尖计划” 5 月第三次考试试题23 / 1815(2)以最小的速率进入磁场的粒了再次经过*轴的横坐标。（全国 1 卷）2021 届高三输理下学期顶尖计划” 5 月第三次考试试題24 / 181612.如图所示，物块A和长度厶=1.8m的木板C静置在粗糙水平面上，物块A到木板C左端的距离为x严m,在木板的右端放置

28、有物块B。现用大小为尸=3.5N的水平恒力由 静止开始向右推动物块A, A与C碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知A、C的质量均 为M= 0.5kg, B的质量为m= 0.25kg , A与水平面间动摩擦因数ZA = 0.4 , B与C之间和C与地面Z间的动摩擦因数均为山=0.25, A、B均可看作质点，重力加速度g取10m/r,求：（1）物块A和木板C第一次碰撞前瞬间A的速度人小和碰撞后C的速度人小;（2）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞的时间；（3）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞前系统产生 热量。【答案】（1）3m/s, 3m/s； （2） fs； （3） 4.25J（二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题.2 道生物题中每 科任选一题作答。如果多做，